package com.xiayuanxing.arithmetic.DataStructures.Search;

import java.util.Arrays;

/**
 * @program: arithmetic
 * @description: 斐波那契（黄金分割）查找法
 * @author: xia yuan xing
 * @create: 2021-10-05 13:24
 */
public class FibonacciSearch {

    public static int maxSize = 20;

    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {1,8,10,89,1000,1234};
        int i = fibonacciSearch(arr, 123);
        System.out.println(i);

    }


    /**
     * 获取斐波那契数列，采用非递归
     * @return
     */
    public static int[] fib(){
        int[] f = new int[maxSize];
        f[0] = 1;
        f[1] = 1;
        for (int i = 2; i < maxSize ; i++) {
            f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];
        }
        return f;
    }


    /**
     * 方式：非递归
     * 斐波那契查找法
     * @param arr 原始数组
     * @param findValue 要查找的值
     * @return 返回要查找的值的下标
     */
    public static int fibonacciSearch(int[] arr,int findValue){

        int low = 0;
        int high = arr.length - 1;
        //表示斐波那契分割数值的下标
        int k = 0;
        //存放mid值
        int mid = 0;
        //获取斐波那契数列
        int[] f = fib();
        //获取斐波那契分割数值的下标
        while (high > f[k] - 1){
            k++;
        }

        //因为f[k]的值可能大于arr的长度，因此我们需要使用Arrays类，构造一个新的数组并指向temp[]
        //不足的部分会使用0填充
        int[] temp = Arrays.copyOf(arr,f[k]);
        //实际上需求使用arr数组最后的数填充temp
        for (int i = high + 1; i < temp.length; i++) {
            temp[i] = arr[high];
        }

        //使用while来循环处理，找到k
        while (low <= high){
            mid = low + f[k - 1] - 1;
            if (findValue < temp[mid]){
                //向左查找
                high = mid - 1;
                //为什么是k--?
                //说明：1.全部元素 = 前面元素 + 后边元素
                //2.f[k] = f[k-1] + f[k-2]
                //因为前面有f[k-1]个元素，所以可以继续拆分 f[k -1] = f[k-2] + f[k-3]
                //即在f[k-1]的前面继续查找
                k--;
            }else if (findValue > temp[mid]){
                low = mid + 1;
                //为什么是k -= 2?
                //说明：1.全部元素 = 前面元素 + 后边元素
                //2.f[k] = f[k-1] + f[k-2]
                //因为后面有f[k-2]个元素，所以可以继续拆分 f[k -1] = f[k-3] + f[k-4]
                //即在f[k-2]的前面继续查找
                //即下次循环mid = f[k -1 -2] -1
                k -= 2;
            }else {
                //找到了，但是需要确定返回的是哪个下标
                if (mid <= high){
                    return mid;
                }else {
                    return high;
                }
            }
        }
        return -1;
    }



}